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WRN-230熱電偶的測量誤差因素

閱讀:403        發布時間:2017-7-25

WRN-230熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,并把溫度信號轉換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結構卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。

1.測量誤差的主要影響因素

1.1插入深度的影響

(1)測溫點的選擇

防爆熱電偶的安裝位置,即測溫點的選擇是重要的。測溫點的位置,對于生產工藝過程而言,一定要具有典型性、代表性,否則將失去測量與控制的意義。

(2)插入深度

熱電偶插入被測場所時,沿著傳感器的長度方向將產生熱流。當環境溫度低時會有熱損失。致使熱電偶與被測對象的溫度不一致而產生測溫誤差。總之,由熱傳導而引起的誤差,與插入深度有關。而插入深度又與保護管材質有關。金屬保護管因其導熱性能好,其插入深度應該深一些(約為直徑的15—20倍),陶瓷材料絕熱性能好,可插入淺一些(約為直徑的10-15倍)。對于工程測溫,其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態有關,如流動的液體或高速氣流溫度的測量,將不受上述限制,插入深度可以淺一些,具體數值應由實驗確定。

2.2響應時間的影響

接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達到熱平衡。因此,在測溫時需要保持一定時間,才能使兩者達到熱平衡。而保持時間的長短,同測溫元件的熱響應時間有關。而熱響應時間主要取決于傳感器的結構及測量條件,差別極大。對于氣體介質,尤其是靜止氣體,至少應保持30min以上才能達到平衡;對于液體而言,快也要在5min以上。

對于溫度不斷變化的被測場所,尤其是瞬間變化過程,全過程僅1秒鐘,則要求傳感器的響應時間在毫秒級。因此,普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現滯后,而且也會因達不到熱平衡而產生測量誤差。上海自動化儀表股份有限公司建議選擇響應快的傳感器。對熱電偶而言除保護管影響外,熱電偶的測量端直徑也是其主要因素,即偶絲越細,測量端直徑越小,其熱響應時間越短。測溫元件熱響應誤差可通過下式確定[1]。

2.3熱輻射的影響

插入爐內用于測溫的熱電偶,將被高溫物體發出的熱輻射加熱。假定爐內氣體是透明的,而且,熱電偶與爐壁的溫差較大時,將因能量交換而產生測溫誤差。

因此,為了減少熱輻射誤差,應增大熱傳導,并使爐壁溫度Tw,盡可能接近熱電偶的溫度Tt。

WRN-230熱電偶主要技術指標

溫度測量范圍和允許誤差

熱電偶類別

代號

分度號

測量范圍℃

允許偏差△t ℃

鉑銠30-鉑銠6

WRR

B

0~800

±1.5℃或±0.25%│t│

鉑銠10-鉑

WRP

S

0~1600

±1.5℃或±0.25%│t│

鎳鉻-鎳硅

WRN

K

0~1300

±2.5℃或±0.75%│t│

鎳鉻-銅鎳

WRE

E

0~800

±2.5℃或±0.75%│t│

注“t"為感溫元件實測溫度

WRN-230熱電偶

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